張立凱 陳兆惠

通化鋼鐵集團(tuán)板石礦業(yè)有限責(zé)任公司 吉林白山 134300

自動(dòng)化技術(shù)伴隨科技的發(fā)展也在各行各業(yè)中應(yīng)用廣泛，在礦井開發(fā)中，主要體現(xiàn)在PLC控制系統(tǒng)中，這項(xiàng)技術(shù)更替了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，開啟了礦井開發(fā)的安全保護(hù)及監(jiān)控的新紀(jì)元。那么該系統(tǒng)是否安全運(yùn)行，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)都有著影響，那么對(duì)PLC控制系統(tǒng)故障的高效分析處理，是礦井安全的一大重心。

1 PLC技術(shù)在提升機(jī)上的應(yīng)用

PLC在老式提升機(jī)的晶閘管及大功率控制器上進(jìn)行應(yīng)用，可以有效的將設(shè)備性能進(jìn)行改進(jìn)。在實(shí)際工作中，PLC對(duì)老式控制器進(jìn)行了完美取代，對(duì)于上崗工作人員的選擇，首先是做好相應(yīng)的培訓(xùn)準(zhǔn)備，其次是選擇專業(yè)操作技能更強(qiáng)者，可以很好的保證控制安裝的質(zhì)量問(wèn)題，在后期的工作中可以更好的服務(wù)于工作崗位。為更好的提升系統(tǒng)運(yùn)行，系統(tǒng)安裝后的調(diào)試工作也需要認(rèn)真對(duì)待，給電測(cè)試后的實(shí)際參數(shù)要與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)；在電腦上對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)逐個(gè)進(jìn)行PLC技術(shù)檢驗(yàn)，更加精準(zhǔn)的提升系統(tǒng)。

2 提升機(jī)控制系統(tǒng)的組成及故障分布

2.1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)的主要作用是對(duì)礦井開采過(guò)程中的礦物及工作人員的運(yùn)輸，包括：主控系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)及上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)的主要作用是控制調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)控制主電機(jī)的啟動(dòng)、加減速、爬行、停止，確保提升機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。在PLC發(fā)生故障時(shí)，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)則會(huì)針對(duì)其發(fā)出警告信號(hào)。

2.2 故障分布

在實(shí)際工作中，大多故障均分布在外設(shè)，占總故障率的95%，也就是說(shuō)，由PLC本身引起的故障僅有極少的5%。那么工作人員在對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，主要工作是對(duì)其外部設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和維護(hù)。PLC系統(tǒng)內(nèi)部故障中，大多故障是在I/O模板上，少部分故障則是出現(xiàn)在控制器內(nèi)部。那么為確保對(duì)其故障的精準(zhǔn)判斷，通常就需要進(jìn)行分層判斷的。

3 PLC控制系統(tǒng)故障分層判斷及處理

3.1 第一層

第一層主要是排查故障是出現(xiàn)在外部設(shè)備還是系統(tǒng)本身，那么根據(jù)PLC輸入、輸出指示燈就可以進(jìn)行判斷了，第一層故障時(shí)指示燈伴隨輸入輸出同步閃亮，就是外部設(shè)備故障發(fā)生，改變PLC輸入，指示燈則同步改變。第一層故障中包括了繼電器、接觸器、閥門、開關(guān)、接線盒、傳感器、儀表、電源及地線等等，這些都需要逐個(gè)排查。外部設(shè)備故障以提升機(jī)的安全回路為始開展排查工作。

3.2 第二層

PLC內(nèi)部輸入模塊故障或者電源內(nèi)部電壓異常都會(huì)讓PLC控制器出現(xiàn)故障，而電源電路出現(xiàn)問(wèn)題或者內(nèi)部接入設(shè)備過(guò)多及設(shè)備短路則會(huì)引起電壓異常。那么將所有輸入設(shè)備切斷，在進(jìn)行測(cè)量電源電壓，可以對(duì)其進(jìn)行排查。上位監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對(duì)第二層故障的判斷，通過(guò)軟觸電的紅（斷路）綠（通路）色進(jìn)行判斷，如果是輸入輸出端口的異常，則簡(jiǎn)單調(diào)整端口程序就可以完成系統(tǒng)的恢復(fù)。

3.3 第三層

第三層是對(duì)控制器內(nèi)部電路的故障判斷，控制器內(nèi)部電路是由單片機(jī)系統(tǒng)組成的，對(duì)于故障的出現(xiàn)，可以先將錯(cuò)誤程序進(jìn)行備份，然后對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)觀察，一旦發(fā)現(xiàn)異常，則可以在原程序前編制一段簡(jiǎn)單的調(diào)試程序，對(duì)調(diào)試程序的單獨(dú)運(yùn)行進(jìn)行觀測(cè)，從而進(jìn)行故障分析。比如某一組8個(gè)分路出現(xiàn)故障，那么可以判斷為鎖存器芯片可能損壞；如果32個(gè)分路均有故障，則是編碼控制單元的問(wèn)題最大，然后對(duì)各分路各元件仔細(xì)檢查，必要時(shí)可以將譯碼芯片進(jìn)行更換。

4 西門子PLC控制系統(tǒng)故障

西門子PLC控制系統(tǒng)中出現(xiàn)死機(jī)（S7 PLC）和系統(tǒng)故障（SF）的狀況，指示燈則亮，對(duì)這種狀況先要對(duì)PLC進(jìn)行重啟，若重啟后故障仍在，那么就需要先斷電，然后取出儲(chǔ)存卡，繼而進(jìn)行送電，把開關(guān)打到向下的位置，靜待10S以上再次重啟，故障若仍在，就可以判斷是軟件程序本身的故障。針對(duì)軟件程序本身的問(wèn)題，就需要對(duì)備份程序，然后校驗(yàn)及判斷PLC程序，之后將掃描循環(huán)進(jìn)行清空后重新編譯程序，可以對(duì)硬件組態(tài)的故障與否進(jìn)行判斷。若故障仍在，那么就需要恢復(fù)原來(lái)程序后再傳輸?shù)娇盏呐R時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)進(jìn)步發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也在突飛猛進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)、礦業(yè)開發(fā)等方面，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的需求也在逐日遞增。在礦井的開發(fā)運(yùn)行中，提升機(jī)有著重要作用，而且礦井提升機(jī)的安全與工作人員的安全有著直接關(guān)系，為了確保提升機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定的工作狀態(tài)及其安全質(zhì)量的提升，PLC系統(tǒng)在礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用后有了明顯的優(yōu)化改善。那么在實(shí)際工作中，PLC系統(tǒng)中難免會(huì)有或多或少的故障出現(xiàn)，對(duì)其的檢測(cè)及排除就有這不容忽視的意義。文本的整理以期對(duì)系統(tǒng)故障的解決起到啟示作用，愿與同業(yè)者在往后的工作中共同探討，更好的為西門子PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。